大家好,在現(xiàn)在的工業(yè)自動化市場中,激光位移傳感器是自動化設(shè)備檢測環(huán)節(jié)中必不可少的組成部分,它可以檢測和監(jiān)測生產(chǎn)工件,工裝位置的各個尺寸和狀態(tài),可是市場的的激光位移傳感器品牌和種類太多,可謂是五花八門,我們小白又該如何選擇呢?
今天小編就帶領(lǐng)著大家深度學(xué)習(xí)下如何選擇合適自己使用的激光位移傳感器。注意本次內(nèi)用主要是面對激光三角回差原理的激光位移傳感器,因為這種激光位移傳感器占用市場中60%以上的份額,它具有體積小,精度高,價格適中且穩(wěn)定性強(qiáng)的特點,一般監(jiān)測范圍從1mm到3000mm。線性精度從萬分之二到百分之五之間,測量速度在500hz到500Khz之間??梢赃m用于絕大多數(shù)測量需求。
一 被測物的材料材質(zhì):為保障激光位移傳感器的測量精度,通常需要完整的三角光路。因此,并非所有結(jié)構(gòu)和材料的被測物都適合使用激光位移傳感器進(jìn)行檢測。以下情況可能導(dǎo)致無法進(jìn)行有效測量:被測物表面有深槽或復(fù)雜表面,遮擋了三角光路;黑色橡膠等吸光材料可能吸收大部分光強(qiáng),若未合理調(diào)節(jié)曝光時間,可能無法獲得足夠的測量信號;反光強(qiáng)或鏡面反射的被測物可能導(dǎo)致光線垂直返回而無形成漫反射,影響測量效果;高溫發(fā)紅的被測物本身發(fā)出的紅光可能干擾激光位移傳感器。在選擇激光位移傳感器時,應(yīng)與廠家充分溝通,不要盲目認(rèn)為可測量,以免獲得不理想的結(jié)果。
這里要注意的是對激光位移傳感器光源的選擇,目前市面上激光位移傳感器有兩種光源:紅光(650或者655nm),藍(lán)光(405nm)紅色激光傳感器和藍(lán)色激光傳感器在激光位移測量中具有不同的優(yōu)勢。紅色激光傳感器適用于大多數(shù)應(yīng)用,能夠準(zhǔn)確跟蹤非反射目標(biāo)和快速移動的物體。然而,紅色激光在鏡面、透明材料和加熱金屬上存在一些問題。藍(lán)色激光傳感器則解決了這些問題,適用于有機(jī)材料、半透明材料和透明材料以及高溫金屬的檢測。因此,在選擇激光位移傳感器時,需考慮具體應(yīng)用需求和被測對象的特性,以確定最合適的選擇。
二 測量范圍:測量范圍是指傳感器能夠覆蓋的位移范圍。根據(jù)實際應(yīng)用的需要,選擇合適的測量范圍能夠確保傳感器在工作過程中不會超出或被限制在范圍之內(nèi)。
激光位移傳感器在三角回差測量中存在盲區(qū),即無法進(jìn)行測量的范圍。為了確保準(zhǔn)確的測量結(jié)果,我們需要選擇能夠滿足測量需求的傳感器。例如,如果激光位傳感器的測量中心位為100mm,測量范圍為±10mm,則有效測量范圍為90-110mm之間的20mm。因此,在選擇傳感器時,我們需要特別注意測量范圍是否能夠覆蓋被測物體的移動范圍。如果您的被測物體的移動范圍總體不會超過20mm,那么您可以選擇90~110毫米范圍內(nèi)的傳感器。當(dāng)然,還有許多其他中心距離可供選擇,例如30±5mm,80±15mm,50±20mm,100±50mm,1000±500mm等更大更長的距離范圍。根據(jù)實際需求,選擇合適的傳感器來確保測量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
三 測量精度:精度是指傳感器輸出值與實際位移之間的誤差。傳感器的精度越高,測量結(jié)果就越準(zhǔn)確。根據(jù)應(yīng)用要求選擇合適的精度能夠確保測量結(jié)果符合要求。
傳感器的精度可以從三個維度來考慮。
第一個是絕對的測量誤差,也稱為絕對精度。它指的是傳感器測量的數(shù)據(jù)結(jié)果與真實值之間的誤差。例如,如果傳感器測量物體的移動為1毫米,但實際上物體移動了1.001毫米,則可以說這個絕對測量誤差為0.001毫米。通常情況下,傳感器的絕對測量誤差有時候不會直接標(biāo)注在參數(shù)頁上。但我們可以觀察傳感器參數(shù)中的線性度。因為絕對測量誤差也被稱為線性誤差,我們可以將傳感器的滿量程乘以線性度,從而得到它的線性誤差,即絕對測量誤差。例如,如果傳感器的滿量程為10毫米,而線性度為1‰,那么它的絕對測量誤差就是10微米。
第二個是重復(fù)性精度,它與測量值和真實值之間沒有直接關(guān)系,而是指傳感器本身多次測量時的誤差。這個也稱為相對精度。 這個參數(shù)傳感器選型表上都會標(biāo)注
第三個是傳感器的分辨率,它指的是傳感器在與被測物靜止的情況下,能夠捕捉到的最小測量變化。分辨率可以影響測量結(jié)果的精確度。 這個參數(shù)傳感器選型表上也會標(biāo)注。
四 響應(yīng)時間:響應(yīng)時間是指傳感器從接收到輸入信號到輸出結(jié)果的反應(yīng)時間。較短的響應(yīng)時間可提高傳感器的實時性和動態(tài)性能,適用于快速變化的應(yīng)用。注意:響應(yīng)時間和采樣時間是兩個不同的概念。采樣時間指的是傳感器在一秒鐘內(nèi)能夠采集多少次距離數(shù)據(jù),而響應(yīng)時間則取決于傳感器內(nèi)部構(gòu)造和軟件設(shè)置。一般來說,傳感器的采樣時間要短于其響應(yīng)時間。如果產(chǎn)品樣冊上沒有標(biāo)明響應(yīng)時間,可以通過查看傳感器的響應(yīng)頻率來推算。通過將1除以響應(yīng)頻率,可以得到近似的響應(yīng)時間。響應(yīng)時間越快,表示傳感器的采集速度越快。對于高速振動或移動的物體,可以選擇具有高頻次響應(yīng)時間的傳感器。市面上激光位移傳感器的響應(yīng)時間范圍通常從500 Hz到500 MHz不等。
五 穩(wěn)定性:穩(wěn)定性是指傳感器在不同環(huán)境條件下輸出的一致性。選擇具有較高穩(wěn)定性的傳感器可以確保測量結(jié)果在各種工作環(huán)境下的準(zhǔn)確性和可靠性。這里可以參考傳感器品牌在市面上的份額。一般情況下越大的品牌出貨量越多相對于產(chǎn)品穩(wěn)定性就越強(qiáng)。
六 工作溫度范圍:工作溫度范圍是指傳感器能夠正常工作的環(huán)境溫度范圍。根據(jù)實際應(yīng)用場景選擇適合的工作溫度范圍,以確保傳感器在各種溫度條件下正常工作。一般三角回差激光位移傳感器的工作范圍在-10℃到-50℃這個區(qū)間,但是有一些在寒冷地區(qū)或者高溫工作地區(qū),工作的環(huán)境下需要傳感器具有寬溫的功能。也可以定制生產(chǎn),-40℃到70℃的激光位移傳感器。
七 接口類型:傳感器的接口類型包括模擬輸出和數(shù)字輸出。根據(jù)系統(tǒng)要求和使用便利性選擇適合的接口類型。傳感器的接口類型選擇主要依據(jù)上位機(jī)的接口。市面上主流主流的接口類型,包括開關(guān)量,模擬量,4~20ma,0~10V,-10V到10V,-5V到5V。串口包括232/422/RS485等,還有TCP IP modbus TCP這種網(wǎng)口輸出,另外還有一些進(jìn)口品牌的輸出是有總線形式,如比較主流的profitnet,profitbus,Ethercat, Ethernet,SSI等
八 價格和供應(yīng)商支持:根據(jù)預(yù)算和供應(yīng)商的信譽(yù)選擇適合的激光位移傳感器。同時,確保供應(yīng)商能夠提供良好的售后支持和技術(shù)支持,以解決可能出現(xiàn)的問題。